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氢能燃料电池发动机试水产业化

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出处:本文来源于网络
发布时间:2008-8-13 9:14:10

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  当收取燃料附加费成为出租车行业应对油价上涨的硬性手段时,许多有车族正感到自己的钱包被油站掏空。然而,上海传出的好消息将有可能让“用7.2元燃料费走完100公里路程”的想法,从脑海走出来成为现实。
 
  本土力量

  “2005北京国际马拉松”赛事上,两辆 “863”号燃料电池大巴历经9个多小时、近百公里的后勤收容工作,没有发生任何故障。这两辆外观普通的大巴——“清能一号”和“清能三号”是土生土长的国产货,由上海神力科技有限公司(以下简称“上海神力”)和清华大学联合研制,代表了中国燃料电池大巴的最高水准。“863号寓意国家的863项目。”上海神力的施涛介绍。在11月24日北京农展馆的“第四届北京国际清洁汽车技术研讨会暨展览会”上,这一对“863号”再次赢得瞩目。

  上海神力总经理胡里清曾就传统轿车与氢能燃料电池车的经济性,向媒体算过一笔帐:传统轿车每行驶100公里需消耗约7升汽油,按照市面价格每升约4元计算,花费大约是28元人民币;而装有神力氢能燃料电池发动机的轿车100公里需要消耗1.2公斤氢气,按每公斤6元计算,只需要花费7.2元,运行成本相当于前者的四分之一。

  当前世界范围内的油价飙升和可预见的石油资源枯竭,节油已经成为头等大事,“863”电动车专项的战略意义日益凸现。燃料电池汽车噪声低、排放污染小、能量转换效率高等优点,使其成为解决城市空气污染、能源危机的一个有效手段。“将氢能转化成电能,首先这就是一个环保的概念。其次,能量的效率非常高,比如说‘超越三号’行驶100公里只需氢气1.132公斤,相当于4升汽油。”施涛说。“超越三号”是上海同济大学与上海神力共同研制的氢燃料电池轿车。

  作为国内专门从事燃料电池研究开发的四家企业之一,上海神力是“九五”国家重点科技攻关计划“质子交换膜燃料电池技术” 和“十五”863计划电动车重大专项——燃料电池发动机项目的主要承担者。其他三家是大连新源动力公司(中科院大连化物所)、北京富源公司和北京飞驰绿能公司。

  6年来,上海神力先后完成了包括国家“九五”重点科技攻关计划、“十五”863计划重大专项、上海市重大科技攻关项目等在内的7项国家重点科研攻关任务,开发了包括车用燃料电池发动机、燃料电池游览车、燃料电池发电站等5个系列的燃料电池产品,其中燃料电池发电站、游览车已经实现销售。目前,3万多平方米的产业化生产基地正在紧锣密鼓的建设当中。相比燃料电池项目刚上马时,众多企业蜂涌而上的热闹,对于现时的冷清,施涛笑言:“可能是因为我们做得太好了。”

  乐观背后

  然而,在很大范围内,氢能燃料电池汽车进入老百姓的实际生活仍然还是一个美丽的设想。受种种实际条件的制约,产业化进程步履维艰。

  “燃料电池只是一种试验,我认为产业化的能源生产目前还看不到前景。”机械工业部的老部长何光远指出。施涛也表示“成本压力很大”。目前,在燃料电池发动机少量生产的示范运行阶段,成本价格约为1万元/千瓦。神力创新研制的模块化燃料电池发动机的输出功率为50千瓦左右,也就是说1台发动机至少需要50万元的开发成本。据施涛介绍,支撑他们进行研制开发的经费来源主要是“十五”期间“863”国家专项的拨款,“有1亿元的科研经费,我们正在充分利用这笔钱,同时也希望能从其他渠道获得更多机会。”

  “燃料电池还有几个环节没有过关,也是不会太容易过关。”卡特彼勒(中国)投资有限公司项目经理姚克强说。其中的一个环节就是制氢、加氢,这也是另一个被施涛称为“瓶颈”的问题。 

  氢不是一次能源,制氢成本居高不下。“现在的氢比油贵得多,”施涛说,“我们都是从化工研究所直接拿电解水制的氢,非常贵。”对于煤制氢是解决氢气高成本可行方案的说法,施涛认为虽然煤制氢能将制氢成本降至4元/公斤,也是一种非常经济的解决途径,但只是一种过渡阶段的解决办法。此外“煤有污染,且是不可再生的能源”,这有违使用氢气的环保本意,将来最终的氢气制备方式应该是通过可再生能源来提取,“可能会发展光解制氢,生物制氢,太阳能、风能制氢等技术,使氢的大规模运用成为可能。” 

  据了解,现有的3种制氢方法:电解水制氢、加氢站自制氢和利用农业残余物和林业废物制氢,大批量生产氢的成本至少维持在2美元/公斤左右。这显然大大延缓了燃料电池汽车最终进入家庭的步伐。“在中国,2030年前家庭拥有燃料电池汽车不现实。”博世集团董事长费润巴赫曾断言。显然,国外发动机及零部件巨头并不看好燃料电池汽车。

  此外,相关技术手段和基础设施亦亟待改善完备,以实现储氢、加氢的便利。迄今还没有技术能确保发动机内储存的氢气足够跑完300英里——美国购车者加满汽油后对行驶里程的最低预期值。加氢站建设的落后则完全可能让研制开发出来的发动机成为跑不动的尴尬摆设。目前全世界加氢站还不到100个,我国首座加氢站建成还需要等到2005年年底。对此,施涛颇有些无奈,“在用于汽车发动机的燃料电池产业化方面,我们只能借助‘2008奥运’和‘2010世博会’两次契机,希望有所突破。”据了解,政府部门已经有所动作。上海市将出台燃料电池汽车“十百千工程”,计划于2010年世博会前,部署使用10个加氢站、100辆燃料电池大巴以及1000辆燃料电池轿车。

  不管在梦想与现实之间横亘着怎样的艰难,至少胡里清们的努力让氢能燃料电池的应用逐渐看到了大的进展。11月24日“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”在北京举行交车仪式,我国第一条以燃烧氢氟为动力的燃料电池公共汽车示范线路即将在北京开通运行,这也意味着我国成为世界上第一个开展燃料电池公共汽车示范运行的发展中国家。不过,燃料电池真正的美好前景远远不是靠胡里清们的奋力拼搏就能实现的,更呼唤相关产业链、配套服务措施等的迅速建立和完善,而这些都需要产业决策者的大智慧。

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